Robert Włodarski Oddział Kliniczny Anestezjologii i Intensywnej Terapii im. płk prof. dr med. Stanisława Pokrzywnickiego 10 Wojskowy Szpital

Transkrypt

1 Robert Włodarski Oddział Kliniczny Anestezjologii i Intensywnej Terapii im. płk prof. dr med. Stanisława Pokrzywnickiego 10 Wojskowy Szpital Kliniczny z Polikliniką Bydgoszcz

2 KALORYMETRIA POŚREDNIA w Oddziale Intensywnej Terapii wydatek energetyczny u ciężko chorych leczonych w OIT 02

3 (EARLY) GOAL DIRECTED THERAPY Realizowanie takiej techniki postępowania medycznego, w której niezbędna jest nam wiedza dotycząca pewnych parametrów dynamiki układu krążenia, jak również wartości parametrów laboratoryjnych, które można uzyskać tylko dzięki zastosowaniu narzędzi służących do oceny dynamiki krążenia 03

4 (EARLY) GOAL DIRECTED THERAPY Uzyskana wiedza na temat wartości tych parametrów pozwala na optymalizację strumienia tlenu, który jest zaburzony w wyniku upośledzenia perfuzji narządowej oraz z powodu zaburzonego stosunku pomiędzy dostawą O 2 a jego ekstrakcją przywracając równowagę pomiędzy dostarczaniem i zapotrzebowaniem na tlen 04

5 (EARLY) GOAL DIRECTED THERAPY cel nadrzędny: zmniejszenie chorobowości i śmiertelności 05

6 Goal Directed Nutrition Therapy terapia żywieniowa w oparciu o wydatek energetyczny Liczne badania dowodzą, iż szacunkowa ocena zapotrzebowania energetycznego dla krytycznie chorych obarczona jest bardzo dużym błędem przeszacowania i wymaga indywidualnej oceny najlepiej z zastosowaniem kalorymetrii pośredniej. Maria Auxiliadora Martins, Mayra Gonçalves Meneguet. Energy expenditure in critically ill surgical patients. Comparative analysis of predictive equation and indirect calorimetry. Acta Cirúrgica Brasileira - Vol. 26 (Suppl. 2)

7 POMIAR WYDATKU ENERGETYCZNEGO Kalorymetria bezpośrednia Kalorymetria pośrednia Równania i formuły wyprowadzone na podstawie tych metod 07

8 KALORYMETRIA BEZPOŚREDNIA obecnie klinicznie bez zastosowania mierzy utratę ciepła wymaga specjalnych komór dużych nakładów finansowych uciążliwa dla pacjenta i dla lekarza musi brać pod uwagę każdy wzrost temperatury 08

9 HUMAN CALORIMETRY August 2, 1934 JOHN E. MURLIN AND ALAN C. BURTON 9

10 1980r., kalorymetr całego ciała Wydział Medyczny Uniwersytetu w Atlancie, USA Ocena zapotrzebowania energetycznego pacjentów z chorobą nowotworową. Ograniczenia: brak miejsca na ruch 10

11 Pokój kalorymetryczny: rozszerzenie badań o pomiar zapotrzebowania podczas pracy, spożywania posiłków itp. 11

12 FORMUŁA HARRISA-BENEDICTA ocenia podstawowy wydatek energetyczny 12

13 OCENA WYDATKU ENERGETYCZNEGO Podstawowy Wydatek Energetyczny BEE basal energy expenditure Mężczyźni: BEE (kcal/24 godz.) = 66, ,74 W + 5,0 H 6,76 A Kobiety: BEE (kcal/24 godz.) = 655,10 + 9,56 W + 1,85 H 4,68 A Równanie Harrisa-Benedicta (1918r.) W masa ciała w kg, H wzrost w cm, A wiek w latach 13

14

15 FORMUŁA HARRISA-BENEDICTA WARUNKI BADANIA: 136 mężczyzn, 103 kobiety, 94 noworodki zdrowi fizycznie ochotnicy chwilę po przebudzeniu się całkowity spoczynek fizyczny i psychiczny od 12 do 14 godzin po ostatnim posiłku temperatura otoczenia: +20 stop. C prawidłowa temperatura ciała...jak się ma ta grupa zdrowych ochotników do chorych w OIT...? 15

16 FORMUŁA HARRISA-BENEDICTA W MODYFIKACJI LONGA uwzględnia aktywność chorego, ciężkość jego stanu i temperaturę ciała wynik równania Harrisa-Benedicta x A x S x T PRZY CZYM A S T AKTYWNOŚĆ: 1,0-leży; 1,1- chodzi przy łóżku;1,2- pełna aktywność STAN CHOREGO: 1,0-norma; 1,1-średnio ciężki; 1,2-bardzo ciężki TEMPERATURA: 1-37st.C; 1,1-38st.C; 1,2-39st.C; 1,3-40st.C 16

17 IDEALNY BILANS ENERGETYCZNY 01

18 ujemny bilans energetyczny chorego w stanie krytycznym energy expenditure critically ill EE OIT =? analgosedacja 18

19 CZY MOŻNA SZACOWAĆ WYDATEK ENERGETYCZNY KRYTYCZNIE CHOREGO W OIT? CHORY W OIT: analgosedacja brak aktywności mięśni sztucznie wentylowany różnie odżywiany (wcale, dojelitowo, dożylnie) różny stan odżywienia przed chorobą uogólniony odczyn zapalny (SIRS = zapotrzebowania na O 2 ) zaburzenia perfuzji tkankowej i depresja krążenia ( DO 2 ) upośledzenie wydalania dysfunkcja wątroby 19

20 ODDYCHANIE ZEWNĘTRZNE (wentylacja i wymiana gazowa między organizmem a jego otoczeniem) KALORYMETRIA POŚREDNIA Oddychanie WEWNĘTRZNE (biologiczne utlenianie subst. odżywczych z użyciem O 2 do CO 2, H 2 O i ATP) 20

21 Równanie Ficka: (kalorymetria pośrednia krążeniowa) VO 2 VO 2 = CO x (O 2 krew tętnicza - O 2 żylna krew mieszana) VCO 2 VCO 2 = CO x (CO 2 żylna krew mieszana - CO 2 krew tętnicza ) Kalorymetria pośrednia oddechowa Analiza różnicy objętość CO 2 i O 2 w wydechowej i wdechowej mieszaninie gazów Energy Metabolism, John M. Kinney, Raven Press, 1991, New York 21

22 KALORYMETRIA POŚREDNIA ODDECHOWA Wydatek energetyczny człowieka ustala się pośrednio, mierząc zużycie tlenu (VO 2 ) i wytwarzanie dwutlenku węgla (VCO 2 ) przez organizm w jednostce czasu podczas oddechu w obiegu zamkniętym. EE [kcal/d] = (3,941 zużycie O 2 [g]) + (1,106 produkcja CO 2 [g]) równanie Weira (1948r.) 22

23 Spalając poszczególne składniki pokarmowe uzyskuje się różne ilości CO 2 oraz różne jest zużycie tlenu. Stosunek objętości CO 2 do O 2 jest charakterystyczny dla spalania poszczególnych składników pokarmowych. RQ współczynnik (iloraz) oddechowy stosunek objętości wytworzonego CO 2 do objętości O 2 zużytego w badanym czasie przy spalaniu substancji organicznej C 6 H 12 O 6 + O 2 O 2 O 2 O 2 CO 2 CO 2 CO 2 H 2 O H 2 O H 2 O O 2 O 2 spalanie energia CO 2 CO 2 CO 2 + H 2 O H 2 O H 2 O 1. węglowodany RQ = 2. tłuszcze RQ = 0,7 3. białka RQ = 0,8 6 moli CO 2 6 moli O 2 = 1 23

24 Standardowy system monitorujący tzw. panel metaboliczny wykonuje pomiary spirometryczne poszerzone o analizę: VO 2 - zużycie tlenu VCO 2 - wydalanie dwutlenku węgla EE- wydatek energetyczny RQ - wskaźnik oddechowy 24

25 KALORYMETR POŚREDNI O BUDOWIE MODUŁOWEJ moduł M-COVX w systemie monitorującym Kalorymetr gotowy do podłączenia do stanowiska przy chorym 25

26 Kalorymetr na stanowisku przy chorym (miejsce podłączenia analizatora) 26

27 Kalorymetr na stanowisku przy chorym (widok na monitor) 27

28 KALORYMETRIA POŚREDNIA O 2, VO 2 źródłem jest jedynie otaczające nas powietrze (mieszanina gazów wentylujących płuca chorego) CO 2, VCO 2 powstaje w drodze metabolizmu tlenowego i różnych przemian metabolicznych jest wydalany nie tylko przez płuca (skóra, wydzieliny) jest buforowany przez osocze duża różnica w czasie między lub stężenia CO 2 w komórkach a odzwierciedleniem w osoczu i VCO 2 28

29 Wartości zużywanego tlenu ustalane u chorych przy pomocy kalorymetrii pośredniej krążeniowej i oddechowej są zbliżone. Arq Bras Cardiol, volume 82 (no 1), 77-81,

30 1992 SHOEMAKER wzrost strumienia tlenu w grupie krytycznie chorych zmniejsza ryzyko śmierci z 33% do 4% ta grupa chorych, która nie potrafi zwiększyć w odpowiedzi na stres dostawy tlenu jest dotknięta jego deficytem pomimo tego, że fizjologicznie DO 2 jest 4x większe od VO 2 30

31 A dlaczego gdyż fundamentalne procesy przebiegają w mikrokrążeniu i wewnątrzkomórkowo! 31

32 Czynniki wpływające na wartość wydatku energetycznego w tej grupy chorych: unieruchomienie chorego brak aktywności mięśni poprzecznie prążkowanych (w tym oddechowych) sedacja patofizjologia ciężkiej sepsy i wstrząsu (zaburzenia na poziomie mikrokrążenia wszystkich narządów doprowadzające do upośledzenia dostawy i ekstrakcji tlenu) niewydolność wielonarządowa (dysfunkcja nerek, wątroby, układu oddechowego i układu krążenia) 32

33 WYDATEK ENERGETYCZNY JEST ELEMENTEM OCENY CIĘŻKOŚCI STANU CHOREGO 2200 p < 0, p < 0, CEE 1400 CEE APACHE SOFA R. Włodarski, K. Kusza. Influence of septic shock on energy expenditure in critically ill ICU patients, estimated with indirect calorimetry. 33

34 ŚREDNIA WARTOŚĆ CEE A ŚMIERTELNOŚĆ U KRYTYCZNIE CHORYCH (WSTRZĄS SEPTYCZNY) CEE p < 0,05 CEE p<0, zmarli przeżyli śmiertelność Średnia ±Błąd std ±Odch.std 14 zmarli przeżyli śmiertelność Średnia ±Błąd std ±Odch.std Wydatek energetyczny przeżyli zmarli *p CEE (kcal/d) 1647, ,86 < 0,05 CEE/kg m.c. (kcal/kg/d) 22,59 18,54 < 0,05 R. Włodarski, R. Gendek, K. Kusza. The influence of multiple organ dysfunction syndrome (MODS) on the energy expenditure in critically ill ICU patients in septic shock estimated with indirect calorimetry method. Clinical Nutrition, Vol.6, Issue 1, 2011,Peg Praca wyróżniona. 34

35 Rozwój zespołu niewydolności wielonarządowej (MODS) u krytycznie chorych doprowadza do zmniejszenia tempa przemian metabolicznych DO2, VO2 pomimo prawdopodobnie dużego zapotrzebowania energetycznego. stopień ciężkości stanu chorego we wstrząsie może być wyrażany poprzez wydatek energetyczny chorego, a nie poprzez jego zapotrzebowanie energetyczne.

36 Wsparcie żywieniowe krytycznie chorych kontrolowane przy pomocy kalorymetrii pośredniej może przyczynić się do obniżenia śmiertelności. 36

37 Brak aktywności mięśni oddechowych, a także sedacja powodują niewątpliwie obniżenie poziomu metabolizmu poniżej wartości podstawowej przemiany materii, tak jak ją rozumieli Hariss i Benedict. Kristinsson B, Sigvaldason K, Kárason S. Laeknabladid. Energy expenditure and nutritional support in intensive care patients Jul-Aug;95(7-8):487. D Frankenfield, JS Smith and RN Cooney. Validation of 2 approaches to predicting resting metabolic rate in critically ill patients. JPEN. Journal of parenteral and enteral nutrition Jul-Aug;28(4): Reid CL. Poor agreement between continuous measurements of energy expenditure and routinely used prediction equations in intensive care unit patients. Clinical nutrition Oct;26(5): Epub 2007 Apr 6. 37

38 Szacowanie wydatku energetycznego w grupie krytycznie chorych przy pomocy równań może prowadzić do niedopuszczalnie dużego błędu natomiast kalorymetria pośrednia zapewnia dokładną ocenę wydatku energetycznego w grupie krytycznie chorych Boullata J, Williams J, Cottrell F, Hudson L Compher C. Accurate Determination of Energy Needs in Hospitalized Patients. Journal of the American Dietetic Association. 2007; 107: Optimal caloric intake for critically ill patients: First, do no harm R N Dickerson. Nutrition in Clinical Practice (2011) 26 (1):

39 ...może prowadzić do niedopuszczalnie dużego błędu... 39

40 WADY i OGRANICZENIA 1. pomiar możliwy przy FiO 2 max.: 0.8 (0.85) 2. i przy max. częstość oddechów 35/min 3. układ respiratora musi być szczelny (ncpap?) 4. długość pomiaru zalecany przez producentów jako dwugodzinny jest niewystarczający w warunkach OIT 5. zwiększa się przestrzeń martwa o 9,5 cm 3 6. wentylacja zakłócona przez niewspółpracującego pacjenta jest źródłem błędów - chory musi współpracować... (intubacja, tracheostomia) 7. brak możliwości pomiaru przy zastosowaniu niektórych trybów wentylacji (np. HFV, niekiedy BiLEVEL, BiPAP) 40

41 Dziękuję za uwagę Oddział Kliniczny Anestezjologii i Intensywnej Terapii im. płk prof. dr med. Stanisława Pokrzywnickiego 10 Wojskowy Szpital Kliniczny z Polikliniką Bydgoszcz